特許 7596630 発光モジュール、面状光源および制御回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-02

(45)【発行日】2024-12-10

(54)【発明の名称】発光モジュール、面状光源および制御回路

(51)【国際特許分類】

   H05B 45/10 20200101AFI20241203BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20241203BHJP

   H01L 33/62 20100101ALI20241203BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20241203BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20241203BHJP

【ＦＩ】

H05B45/10

H01L33/00 J

H01L33/62

F21S2/00 410

F21S2/00 430

F21V23/00 140

F21V23/00 160

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020211355

(22)【出願日】2020-12-21

(65)【公開番号】P2022098041

(43)【公開日】2022-07-01

【審査請求日】2023-11-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108062

【弁理士】

【氏名又は名称】日向寺 雅彦

(74)【代理人】

【識別番号】100168332

【弁理士】

【氏名又は名称】小崎 純一

(74)【代理人】

【氏名又は名称】内田 敬人

(72)【発明者】

【氏名】松田 義和

【審査官】野木 新治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１４３３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１７１９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９８２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９８４２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ４５／１０

Ｈ０１Ｌ ３３／００

Ｈ０１Ｌ ３３／６２

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１端子と、
前記第１端子とは異なる電圧が印加され得る第２端子と、
第１領域に設けられ、前記第１端子と前記第２端子との間に接続され、前記第１領域を含む面に平行な第１方向と、前記面に平行であり且つ前記第１方向に垂直な第２方向と、に沿って配列された複数の第１光源と、
前記第１領域と同一の平面内で前記第１領域の周囲に位置する第２領域に配置され、前記第１端子と前記第２端子との間に接続され、一部が前記第１方向に沿って配列され、別の一部が前記第２方向に沿って配列された複数の第２光源と、
を備え、
前記複数の第１光源は、前記複数の第２光源と並列に接続され、
前記複数の第１光源は、前記第１端子から前記第２端子に向かって電流が流れるように接続され、
前記複数の第２光源は、前記第２端子から前記第１端子に向かって電流が流れるように接続され、
第１期間で、前記第１端子には、前記第２端子よりも高い第１電圧が印加され、
第２期間で、前記第１端子には、前記第２端子よりも低い第２電圧が印加され、
前記第１期間および前記第２期間は、連続する期間であり、
前記第２期間は、前記第１期間に等しいか前記第１期間よりも長い、発光モジュール。

【請求項2】

第１面と前記第１面に対向する第２面とを含む導光部材をさらに備え、
前記導光部材は、前記第２面に複数の凹部を含み、
前記複数の第１光源および前記複数の第２光源は、前記複数の凹部にそれぞれ設けられた請求項１記載の発光モジュール。

【請求項3】

第１面と前記第１面に対向する第２面とを含む導光部材をさらに備え、
前記導光部材は、前記第１面および前記第２面を貫通する複数の貫通孔を含み、
前記複数の第１光源および前記複数の第２光源は、前記複数の貫通孔にそれぞれ設けられた請求項１記載の発光モジュール。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１つに記載の発光モジュールを備え、
前記発光モジュールを電気的に接続する配線基板をさらに備えた面状光源。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１つに記載の発光モジュールに接続される制御回路であって、
前記第１電圧および前記第２電圧を切り替えて前記第１端子および前記第２端子に印加する切替回路を制御し、
前記第１期間および前記第２期間で順次、前記切替回路を制御する制御回路。

【請求項6】

前記切替回路をさらに備えた請求項５記載の制御回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、発光モジュール、面状光源および制御回路に関する。

【背景技術】

【0002】

面状光源を利用したバックライトモジュールや照明モジュール等がある。面状光源は、小形のＬＥＤ等の発光素子を光源として、これらが２次元平面状に配列されているものがある。

【0003】

このような面状光源では、隣接して配置された光源同士は、自発光する光以外に隣接する光源からの影響を受け光の輝度が強められ、隣接する光源の数や距離に応じて強められる輝度が異なることがある。同一の面状光源において、光源を同一の輝度で発光させても、このような輝度の強め合いの程度で、面状光源の面内輝度にばらつきが生じるおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１０／０７０８８５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

実施形態は、２次元平面内の輝度ばらつきを低減した発光モジュール、面状光源および制御回路を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態に係る発光モジュールは、第１端子と、前記第１端子とは異なる電圧が印加され得る第２端子と、第１領域に設けられ、前記第１端子と前記第２端子との間に接続された第１光源と、前記第１領域と同一の平面内で前記第１領域の周囲に位置する第２領域に配置され、前記第１端子と前記第２端子との間に接続された第２光源および第３光源と、を備える。前記第１光源は、前記第２光源と、前記第３光源と、の間に配置される。前記第１光源は、前記第２光源および前記第３光源と並列に接続される。前記第１光源は、前記第１端子から前記第２端子に向かって電流が流れるように接続される。前記複数の第２光源は、前記第２端子から前記第１端子に向かって電流が流れるように接続される。

【発明の効果】

【0007】

本実施形態では、２次元平面内の輝度ばらつきを低減した発光モジュール、面状光源および制御回路が実現される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施形態に係る発光モジュールを例示する模式的な平面図である。

【図2】第１の実施形態の発光モジュールを例示する模式的な回路図である。

【図3】第１の実施形態の発光モジュールを例示する模式的な平面図である。

【図4A】図３のＩＶＡ－ＩＶＡ’線における模式的な矢視断面図である。

【図4B】図４Ａの模式的な拡大図である。

【図5A】第１の実施形態の変形例の発光モジュールの一部を例示する模式的な断面図である。

【図5B】図５Ａの模式的な拡大図である。

【図6】第１の実施形態の発光モジュールの使用方法を例示する模式的なブロック図である。

【図7A】第１の実施形態の発光モジュールの使用方法を説明するための模式的な動作波形図である。

【図7B】第１の実施形態の発光モジュールの使用方法を説明するための模式的な動作波形図である。

【図8A】第１の実施形態の発光モジュールの動作を説明するための模式的な等価回路図である。

【図8B】第１の実施形態の発光モジュールの動作を説明するための模式的な等価回路図である。

【図8C】第１の実施形態の発光モジュールの動作を説明するための模式的な等価回路図である。

【図9A】第２の実施形態に係る面状光源を例示する模式的な平面図である。

【図9B】図９ＡのＩＸＢ－ＩＸＢ’線における模式的な矢視断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。

【0010】

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る発光モジュールを例示する模式的な平面図である。
図１には、本実施形態の発光モジュール２０の配線層４０における配線パターンのレイアウトを示す模式図であり、配線層４０は、複数の配線パターンを含んでいる。配線層４０は、発光モジュール２０の配線設置面３４ｅ上に設けられている。
なお、本明細書において、配線パターンとは、任意の形状に形成された膜状または板状の導電体を意味する。

【0011】

以下の説明では、３次元の座標を用いることがある。配線設置面３４ｅは、ＸＹ平面にほぼ平行な面に設けられているものとする。したがって、配線層４０は、ＸＹ平面にほぼ平行な面に配置されている。この３次元座標は右手座標系であり、Ｚ軸は、紙面の手前方向に向かうものとする。配線層４０の各配線パターン４２～４９には、複数の光源３２ａ～３２ｒが配置されており、複数の光源３２ａ～３２ｒの発光方向は、Ｚ軸の負方向に向かう方向とされる。

【0012】

図１に示すように、発光モジュール２０は、複数の光源３２ａ～３２ｒと、端子（第１端子、第２端子）４１ａ，４１ｂと、を備える。この例では、光源３２ａ～３２ｒは、Ｘ軸方向に沿って４個配列され、４個ずつの配列が、さらにＹ軸方向に沿って４個ずつ配列されている。１６個の光源３２ａ～３２ｒは、このようにマトリクス状に配列されている。

【0013】

光源３２ａ～３２ｒは、発光素子をそれぞれ含む。光源３２ａ～３２ｒのそれぞれは、発光素子であってもよい。発光素子は、半導体積層体と半導体積層体に電気に接続される正負一対の電極とを含む。半導体積層体は、たとえば、サファイアまたは窒化ガリウム等の支持基板と、支持基板上に配置されるｎ型半導体層およびｐ型半導体層と、これらに挟まれた発光層と、ｎ型半導体層およびｐ型半導体層とそれぞれ電気的に接続されたｎ側電極およびｐ側電極とを含む。なお、半導体積層体は、支持基板が除去されたものを用いてもよい。発光層は、ダブルヘテロ構造や、単一量子井戸構造（ＳＱＷ）、多重量子井戸構造（ＭＱＷ）等の構造を有する。発光層は、可視光または紫外光を発光可能である。発光層は、可視光として、青色から赤色までを発光可能である。このような発光層を含む半導体積層体としては、たとえばＩｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１－ｘ－ｙ}Ｎ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）を含むことができる。半導体積層体が複数の発光層を含む場合、発光色が異なる発光層を含んでいてもよいし、発光色が同じ発光層を含んでいてもよい。なお、発光色が同じとは、使用上同じ発光色とみなせる範囲、たとえば、主波長で数ｎｍ程度のばらつきがあってもよい。発光色の組み合わせとしては適宜選択することができる。

【0014】

以下説明する発光モジュール２０では、光源３２ａ～３２ｒは、すべてほぼ同一の特性を有するものとする。同一の特性とは、各発光素子に同一の電流が流れたときに、各発光素子は、同一の順電圧降下を発生し、光源が同一の輝度で発光することをいうものとする。同数の光源による直列回路が並列接続され、並列回路に電流を流したときには、各発光素子には、ほぼ同一の電流が流れ、各光源は、ほぼ同一の輝度で発光するものとする。

【0015】

光源の符号は、光源を互いに区別するときには、光源３２ａ～３２ｒのように表し、光源を区別しないときには、光源３２のように表すこととする。

【0016】

光源３２ａ～３２ｒは、配線パターン４２～４９および配線パターン５１，５２によって、端子４１ａ，４１ｂと電気的に接続されている。配線パターン４２～４９は、Ｘ軸方向に配列された光源を電気的に接続する複数の配線を含んでおり、ほぼＸ軸方向に沿って設けられている。配線パターン５１，５２は、配線パターン４２～４９の両端をそれぞれ電気的に接続する配線であり、ほぼＹ軸に沿って設けられている。端子４１ａは、配線パターン５１に接続され、端子４１ｂは、配線パターン５２に接続されている。

【0017】

端子４１ａ，４１ｂおよび配線パターン４２～４９，５１，５２は、配線層４０を構成する要素であり、同一の導電材料の導体によって形成されている。端子４１ａ，４１ｂおよび配線パターン４２～４９，５１，５２は、ほぼ同一の厚さを有している。配線パターン４２～４９を構成する配線は、導体の長さおよび幅によって抵抗値が決定される。導体の幅とは、電流が流れる方向とＹ方向に直交する方向に沿う長さである。

【0018】

発光モジュール２０は、境界２２，２６を有する。光源３２ｆ，３２ｇ，３２ｊ，３２ｋは、境界２２に囲まれた第１領域２４内に設けられている。境界２６は、第１領域２４の外側を取り巻いており、光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｈ，３２ｉ，３２ｍ，３２ｎ，３２ｐ，３２ｑ，３２ｒは、境界２６と境界２２との間の第２領域２８内に設けられている。

【0019】

境界２２，２６は、光源３２ｆ，３２ｇ，３２ｊ，３２ｋが設けられている第１領域２４と、光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｈ，３２ｉ，３２ｍ，３２ｎ，３２ｐ，３２ｑ，３２ｒが設けられている第２領域２８とを区別するための仮想的な線である。第１領域および第２領域は、図の破線のような方形であってもよく、円形、または三角形等の多角形でもよい。第２領域２８は、第１領域２４の周囲に位置する領域であり、この例では、第２領域２８は、第１領域２４を連続的に取り囲んでいる。また、第２領域２８は、第１領域２４の周囲に位置していればよく、第２領域２８は、複数の領域に分割されて、第１領域２４の周囲に位置している、としてもよい。たとえば、光源が６つの場合であって２×３のマトリクス状に配置されるときには、第２領域は、２つの領域に分割されて第１領域の周囲に配置される。

【0020】

第１領域２４であるか、第２領域２８であるかは、平面視において、各光源により近い位置に配置された光源の個数により区別される。平面視において、後述するように、第１領域２４の各光源により近い位置に配置された光源の個数は、第２領域２８の各光源により近い位置に配置された光源の個数よりも多い。

【0021】

第１領域２４に設けられた各光源３２ｆ，３２ｇ，３２ｊ，３２ｋは、第２領域２８に設けられた光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｈ，３２ｉ，３２ｍ，３２ｎ，３２ｐ，３２ｑ，３２ｒのうち、平面視において、少なくとも２つの光源の間に設けられている。また、平面視において、第１領域２４の各光源は、第２領域２８の光源のうち、第１領域の光源により近い距離にある２つの光源の間に設けられている。

【0022】

本実施形態の場合には、２つの光源間の距離は、以下のように決定され、各光源３２が、第１領域２４または第２領域２８のいずれに属するかが決定される。
後述する図３において説明するように、各光源のＸ軸方向の間隔は、距離Ｐ１であり、各光源のＹ軸方向の間隔は、距離Ｐ２である。この例では、距離Ｐ１は、距離Ｐ２にほぼ等しい。たとえば、第１領域２４の光源３２ｆの場合には、Ｘ軸方向について距離Ｐ１だけ離れた位置に光源３２ｅ，３２ｇが配置され、Ｙ軸方向について距離Ｐ２だけ離れた位置に光源３２ｂ，３２ｊが配置されている。したがって、光源３２ｆには、光源３２ｅ，３２ｇ，３２ｂ，３２ｊがより近い位置に配置されている。同様に、第１領域２４の光源３２ｇ，３２ｊ，３２ｋ場合についても、より近い位置に配置された光源の個数が特定され、いずれの場合も、より近い位置に配置された光源の個数は、４個である。

【0023】

第２領域の光源３２ａの場合には、光源３２ｂ，３２ｅがより近い位置に配置され、光源３２ｄの場合には、光源３２ｃ，３２ｈがより近い位置に配置されている。同様にして、光源３２ｎ，３２ｐの場合についても、より近い位置に配置された光源の個数が特定され、より近い位置に配置された光源の個数は、２個である。また、第２領域２８の光源３２ｂ，３２ｃ，３２ｅ，３２ｈ，３２ｉ，３２ｍ，３２ｐ，３２ｑの場合には、より近い位置に配置される光源の個数は、３個である。したがって、この例の場合には、第２領域２８の各光源については、より近い位置に２個または３個の光源が配置されている。

【0024】

さらに、第１領域２４の光源と、第２領域２８の２つの光源との間の関係は、以下のようにして決定される。
第１領域２４の光源３２ｆの場合には、Ｘ軸方向では、第２領域２８の光源３２ｅが光源３２ｆにより近い位置に配置されている。Ｙ軸方向では、第２領域２８の光源３２ｂが光源３２ｆにより近い位置に配置されている。したがって、第１領域２４の光源（第１光源）３２ｆは、第２領域２８の光源（第２光源）３２ｂと光源（第３光源）３２ｅとの間に配置されている。同様に、第１領域２４の光源３２ｇは、第２領域２８の光源３２ｈと光源３２ｃとの間に設けられている。第１領域２４の光源３２ｊは、第２領域２８の光源３２ｉと光源３２ｐとの間に設けられている。第１領域２４の光源３２ｋは、第２領域２８の光源３２ｍと光源３２ｑとの間に設けられている。

【0025】

図２は、本実施形態の発光モジュールを例示する模式的な回路図である。
図２では、電流の向きがわかるように、各光源は、発光素子の回路図記号で表されている。
図２に示すように、発光モジュール２０は、２個の光源が直列に接続された直列回路が８個並列に接続されている。８個の並列回路は、端子４１ａ，４１ｂの間に接続されている。光源３２ａおよび光源３２ｂ、光源３２ｃおよび光源３２ｄ、光源３２ｅおよび光源３２ｈ、光源３２ｆおよび光源３２ｇ、光源３２ｉおよび光源３２ｍ、光源３２ｊおよび光源３２ｋ、光源３２ｎおよび光源３２ｐ、ならびに光源３２ｑおよび光源３２ｒは、それぞれ直列に接続されている。

【0026】

図１も参照すると、配線パターン４２によって、光源３２ｃ，３２ｄの直列回路が構成され、配線パターン４３によって、光源３２ａ，３２ｂの直列回路が構成される。光源３２ａ～３２ｄは、Ｘ軸方向に沿ってほぼ直線状に配列されている。

【0027】

配線パターン４４によって、光源３２ｅ，３２ｈの直列回路が構成され、配線パターン４５によって、光源３２ｆ，３２ｇの直列回路が構成される。光源３２ｅ～３２ｈは、Ｘ軸方向に沿ってほぼ直線状に配列されている。

【0028】

配線パターン４６によって、光源３２ｊ，３２ｋの直列回路が構成され、配線パターン４７によって、光源３２ｉ，３２ｍの直列回路が構成されている。光源３２ｉ～３２ｍは、Ｘ軸方向に沿ってほぼ直線状に配列されている。

【0029】

配線パターン４８によって、光源３２ｑ，３２ｒの直列回路が構成され、配線パターン４９によって３２ｎ，３２ｐの直列回路が構成される。光源３２ｎ～３２ｒは、Ｘ軸方向に沿ってほぼ直線状に配列されている。

【0030】

これら８個の直列回路は、配線パターン５１，５２によって、端子４１ａ，４１ｂ間で並列に接続されている。

【0031】

光源３２ｆ，３２ｇ，３２ｊ，３２ｋは、第１領域２４に設けられている。その他の光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｈ，３２ｉ，３２ｍ，３２ｎ，３２ｐ，３２ｑ，３２ｒは、第２領域２８に設けられている。つまり、光源３２ｆ，３２ｇの直列回路および光源３２ｊ，３２ｋの直列回路は、第１領域２４に設けられ、これら以外の光源の直列回路は、第２領域２８に設けられている。

【0032】

第１領域２４に設けられた光源３２ｆ，３２ｇ，３２ｊ，３２ｋは、端子４１ａの電位が端子４１ｂの電位よりも高い場合に電流が流れて発光する。第２領域２８に設けられた光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｈ，３２ｉ，３２ｍ，３２ｎ，３２ｐ，３２ｑ，３２ｒは、端子４１ｂの電位が端子４１ａの電位よりも高い場合に電流が流れて発光する。第１領域２４内の光源および第２領域２８内の光源は、同時に発光することなく、端子４１ａ，４１ｂ間に接続される駆動用電源の極性に応じて、交互に点灯される。第１領域２４の光源および第２領域２８の光源は、ちらつきが視認されないように、十分高い周波数で交互に切り替えて点灯される。ここでいう十分高い周波数とは、人間の目の時間分解能より短い２０Ｈｚ以上であり、より好ましくは５０Ｈｚ以上である。

【0033】

第１領域２４内の光源および第２領域内の光源は、発光モジュール２０の全体の輝度ムラが低減するように交互に点灯する。この例では、第１領域２４内の光源が発光するときの輝度は、第２領域内の光源が発光するときの輝度よりも低くなるように設定される。このように設定されることによって、発光モジュール２０の発光面の全体の輝度ムラは低減される。光源３２の輝度を調整するのは、その光源３２に電流を流す期間と電流を遮断する期間との比率を変えず、光源３２に流れる電流値を調整することによってもよいし、光源に流す電流を一定にして、その光源に電流を流す期間と電流を遮断する期間との比率を調整することによってもよい。

【0034】

図３は、本実施形態の発光モジュールを例示する模式的な平面図である。
図３には、光源の発光面の側からみた平面図が示されている。
図３に示すように、発光モジュール２０は、複数のセル３０を含んでいる。各セル３０は、それぞれ同一の形状を有している。各セル３０は、Ｘ軸方向の長さがＷｃであり、Ｙ軸方向の長さがＬｃである。セル３０は、Ｘ軸方向に沿って４個配列されたものが、さらにＹ軸方向に沿って４個ずつ配列されている。つまり、発光モジュール２０は、１６個のセル３０が４×４のマトリクス状に配列されている。発光モジュール２０は、Ｘ軸方向の長さがＷｍであり、Ｙ軸方向の長さがＬｍである。Ｗｍは、４×Ｗｃに等しく、Ｌｍは、４×Ｌｍに等しい。

【0035】

セル３０の形状を同一とすることによって、セル３０の組み合わせによる発光モジュール２０の形状や寸法の自由度が向上し、発光モジュール２０の設計および製造における効率を向上させることができる。

【0036】

セル３０は、光源３２と導光部材３４とを含む。セル３０のＸＹ平面視での形状は、導光部材３４のＸＹ平面視での形状にほぼ同一である。光源３２は、導光部材３４のほぼ中央に設けられている。導光部材３４は、ほぼ中央部に設けられた光源３２が発光する光をＺ軸の負方向に導光する。つまり、図３における導光部材３４の面が、発光モジュール２０の発光面となる。
なお、導光部材３４は、たとえば、アクリル、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート若しくはポリエステル等の熱可塑性樹脂、エポキシ若しくはシリコーン等の熱硬化性樹脂、または、ガラスなどの導光板または導光シートを用いることができる。または、導光部材３４として空気層を用いてもよい。

【0037】

発光モジュール２０では、Ｘ軸方向に隣接して設けられた光源間の距離は、Ｐ１であり、Ｙ軸方向に隣接して設けられた光源間の距離はＰ２である。セル３０の形状は、ほぼ同一なので、Ｐ１は、Ｗｃにほぼ等しく、Ｐ２は、Ｌｃにほぼ等しい。また、この例では、Ｗｃは、Ｌｃにほぼ等しくされ、セル３０は、ＸＹ平面視で、ほぼ正方形形状とされている。

【0038】

この例では、発光モジュール２０では４×４の２次元のセル配列であるが、セルの配列は、これに限らず、２×８等であってもよい。発光モジュール２０に含まれるセルの数も１６個に限らず、任意の数とすることができる。

【0039】

上述では、発光モジュール２０の回路は、光源を２直列×８並列とするものであるが、これに限るものではなく、たとえば、１６個の光源をすべて並列に接続するようにしてもよい。

【0040】

図４Ａは、図３のＩＶＡ－ＩＶＡ’線における模式的な矢視断面図である。
図４Ａに示すように、導光部材３４は、導光部材３４のＺ軸の負方向の側に発光面となる第１面３４ａを有する。導光部材３４は、第１面３４ａに対向する第２面３４ｂを有する。導光部材３４は、第２面３４ｂにおいて、凹部３４ｃを有する。

【0041】

光源３２は、凹部３４ｃに挿入されて、絶縁性の固定部材３３によって導光部材３４に固定されている。

【0042】

第２面３４ｂには、封止部材３４ｄが設けられており、光源３２の電極は封止部材３４ｄより露出されている。この例では、封止部材３４ｄは、導光部材３４の第２面３４ｂに接続された面に対向する配線設置面３４ｅを有する。封止部材３４ｄは、光源３２が発する光に対する反射性を有し、たとえば、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯまたはガラス等の粒子からなる光拡散剤を含む、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂である。封止部材３４ｄは、光源同士を電気的に分離し、光源を他の導電性の部材から電気的に分離するとともに、光源３２ｋから出射する光を反射し、導光部材３４に導くようにすることができる。

【0043】

配線設置面３４ｅには、配線層４０が配置されており、この図には、配線パターン４６が示されている。光源３２の２つの電極は、配線パターン４６によって、回路を構成している。

【0044】

光源３２ｋのサイズが小さい場合には、電極間の距離が短く、配線層における配線パターン間の距離も短くなる。また、この例では、電極が外部に露出するのを避けるため、配線パターン４６上の光源３２の電極の位置に相当する位置に絶縁樹脂３５が配置されている。絶縁樹脂３５は、たとえばアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、レジスト等である。

【0045】

導光部材３４の第１面３４ａ上には、たとえば円錐状、円錐台状、多角錐状または多角錐台状の凹みを有し、凹みの中に光調整部材３４ｆを設けることが好ましい。光調整部材３４ｆは、光反射性を有する材料で形成されている。光調整部材３４ｆが光源３２ｋの直上に設けられることによって、光源３２ｋの直上の領域の輝度が他の領域の輝度よりも高くなることを抑制し、光源３２ｋが発光する光が導光部材３４の全体に広がるようにすることができる。

【0046】

図４Ｂは、図４Ａの模式的な拡大図である。
図４Ｂには、図４Ａの光源３２ｋの部分の拡大図が示されている。
図４Ｂに示すように、光源３２ｋは、発光素子３１と、発光素子の正負一対の電極に電気的に接続された電極３１ｂ１，３１ｂ２と、蛍光体層３１ｃと、を含む。発光素子３１では、蛍光体層３１ｃが設けられた面が主発光面である。発光素子３１は、蛍光体層３１ｃが設けられた面の対向する面の側に電極３１ｂ１，３１ｂ２を含む。電極３１ｂ１，３１ｂ２は、アノード電極およびカソード電極である。

【0047】

蛍光体層３１ｃは、絶縁性の接合部材３１ｄによって、発光素子３１に支持されている。接合部材３１ｄは、たとえば透光性樹脂である。発光素子３１および接合部材３１ｄを覆うように、反射部材３１ｆが設けられている。反射部材３１ｆは絶縁性の部材であり、たとえば、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｎＯまたはガラス等の粒子からなる光拡散剤を含む、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂である。

【0048】

図４Ｂにも示されているように、光源３２ｋの電極３１ｂ１，３１ｂ２は、反射部材３１ｆから露出されている。また、図４Ａに示されているように、電極３１ｂ１，３１ｂ２は、封止部材３４ｄから露出されており、電極３１ｂ１，３１ｂ２が露出する面は、配線設置面３４ｅとされる。配線設置面３４ｅには、破線で示された配線パターン４６を含む配線層４０が設けられている。他の光源３２もこれと同様に構成されている。

【0049】

このように構成することによって、本実施形態の発光モジュール２０のセル３０では、光源３２ｋが発光した光は、導光部材３４の全体に広がり、セル３０の全体にわたって輝度ムラが低減される。導光部材３４は、セル３０の配光を制御する部材の１つであり、セル３０全体の輝度ムラを低減する。また、封止部材３４ｄは、隣接するセル３０に光をなるべく漏らさないように制御する。

【0050】

発光モジュール２０を構成するセルは、上述の例に限らず、他の構成とすることができる。
図５Ａは、本実施形態の変形例の発光モジュールの一部を例示する模式的な断面図である。
図５Ｂは、図５Ａのセル１３０の一部を構成する光源１３２Ｋの拡大図である。
セル１３０は、上述した図４Ａのセル３０に対応し、光源１３２Ｋは、図４Ｂの光源３２ｋに対応する。上述の例において、他の光源３２は、光源３２ｋと同じ構成を有するのと同様に、以下の光源１３２Ｋは、他の光源と同じ構成を有するものとする。
図５Ａに示すように、変形例の発光モジュールは、セル１３０を含んでいる。セル１３０は、光源１３２Ｋと導光部材１１０とを含む。

【0051】

導光部材１１０は、第１面１１１および第２面１１２を含む。第１面１１１は、セル１３０の発光面である。導光部材１１０において、第２面１１２は、第１面１１１の反対側の面である。導光部材１１０は、光源１３２Ｋが配置される貫通孔１１３を含む。貫通孔１１３は、第１面１１１から第２面１１２まで貫通している。

【0052】

セル１３０は、支持部材２００を含む。支持部材２００は、上面２０１および下面２０２を含む。支持部材２００において、下面２０２は、上面２０１の反対側の面である。導光部材１１０は、第２面１１２を上面２０１に対向させて支持部材２００上に配置されている。光源１３２Ｋは、貫通孔１１３内に設けられ、支持部材２００上に配置されている。

【0053】

セル１３０は、第１透光性部材１７１と、波長変換部材１７２と、第２透光性部材１７３と、第２光調整部材１７４と、をさらに含むことができる。第１透光性部材１７１、波長変換部材１７２、および第２透光性部材１７３は、導光部材１１０の貫通孔１１３内に配置されている。

【0054】

第１透光性部材１７１は、光源１３２Ｋの側面と、導光部材１１０の貫通孔１１３の側面との間に配置されている。第１透光性部材１７１を設けることによって、光源１３２Ｋからの光は、導光部材１１０に導光されやすくなるとの利点がある。

【0055】

波長変換部材１７２は、光源１３２Ｋの上面を覆っている。波長変換部材１７２は、第１透光性部材１７１の上面も覆っている。波長変換部材１７２は、光源１３２Ｋが発光する光の色調整用の蛍光体を含む透光性の樹脂部材である。

【0056】

第２透光性部材１７３は、波長変換部材１７２の上面を覆っている。第２透光性部材１７３の上面は、平坦な面とすることができる。あるいは、第２透光性部材１７３の上面は、凹状または凸状の曲面としてもよい。

【0057】

第２光調整部材１７４は、第２透光性部材１７３上に配置されている。第２光調整部材１７４は、光源１３２Ｋが発する光に対する反射性および透光性を有する。第２光調整部材１７４は、ＸＹ平面視において光源１３２Ｋと重なる位置に配置される。第２光調整部材１７４は、光源１３２Ｋの真上方向へ出射された光の一部を反射させ、他の一部を透過させる。これにより、セル１３０の発光面である第１面１１１において、光源１３２Ｋの直上領域の輝度が他の領域の輝度に比べて極端に高くなることを抑制でき、セル１３０全体の光の輝度ムラを軽減することができる。

【0058】

支持部材２００は、絶縁基材１５０と、配線層１５１と、第１接着部材１４１と、光反射性シート１４２と、第２接着部材１４３と、を含む。絶縁基材１５０上に、第１接着部材１４１、光反射性シート１４２、および第２接着部材１４３が順に配置されている。

【0059】

絶縁基材１５０は、配線層１５１を形成するための基材である。配線層１５１は、絶縁基材１５０の厚さ方向に２層以上含まれていてもよい。絶縁基材１５０の上面は、第１接着部材１４１が設けられている。絶縁基材１５０の下面には、配線層１５１が配置されている。配線層１５１は絶縁膜１５２で覆われている。絶縁膜１５２の下面は、支持部材２００の下面２０２を構成する。

【0060】

なお、セル１３０における配線層１５１は、上述の図４Ａおよび図４Ｂに示したセル３０の配線層４０に対応する。セル１３０では、配線層１５１を構成する各配線によってセル１３０間の電気的接続、端子との電気的接続がとられる。

【0061】

第１接着部材１４１は、絶縁基材１５０と光反射性シート１４２との間に配置され、絶縁基材１５０と光反射性シート１４２とを接着している。

【0062】

光反射性シート１４２は、導光部材１１０の第２面１１２の下方および光源１３２Ｋの下方に配置されている。光反射性シート１４２は、光源１３２Ｋが発光する光に対する反射性を有する。光反射性シート１４２には、たとえば、多数の気泡を含む樹脂部材や、光拡散剤を含む樹脂部材を用いることができる。

【0063】

第２接着部材１４３は、光反射性シート１４２と、導光部材１１０の第２面１１２との間に配置され、光反射性シート１４２と導光部材１１０とを接着している。光源１３２Ｋは、導光部材１１０の貫通孔１１３内において第２接着部材１４３上に配置されている。第２接着部材１４３は、光源１３２Ｋが発光する光に対する透光性を有する。

【0064】

光源１３２Ｋの下方に接続部材１６１が配置されている。接続部材１６１は、支持部材２００の上面２０１および下面２０２を貫通する孔部内に配置され、さらに支持部材２００の下面２０２側において配線層１５１まで延在している。一対の電極１２６に対応して、一対の接続部材１６１が設けられている。導電性を有する接続部材１６１は、電極１２６と配線層１５１とを電気的に接続している。

【0065】

絶縁膜１５２の下面には、接続部材１６１を覆うように絶縁膜１５３が配置されている。絶縁膜１５３は、一対の接続部材１６１の間を覆うように配置され、一対の接続部材１６１間の絶縁性を高めている。

【0066】

図５Ｂに示すように、光源１３２Ｋは、発光素子１２１と、一対の電極１２６と、樹脂部材１２２と、を含む。発光素子１２１の構成は、図４Ｂで説明したものと同様の構成とすることができる。

【0067】

正負の一対の電極１２６は、発光素子１２１の下面に設けられている。正負一対の電極１２６は、発光素子１２１のｐ側電極およびｎ側電極に電気的に接続されている。

【0068】

樹脂部材１２２は、発光素子１２１の上面、側面および底面を覆うように設けられている。樹脂部材１２２は、この例のように、第１樹脂部１２３および第２樹脂部１２４を含むことができる。第１樹脂部１２３は、発光素子１２１の上面および側面を覆っている。第２樹脂部１２４は、発光素子１２１の底面および第１樹脂部１２３の底面を覆っている。

【0069】

第１樹脂部１２３は、発光素子１２１を保護するとともに、第１樹脂部１２３に添加される粒子に応じて、波長変換および光拡散等の機能を備える。第２樹脂部１２４は、発光素子１２１が発光する光に対する反射性を有する光反射部である。

【0070】

この例では、第１樹脂部１２３の上面に、第１光調整部材１２８が配置されている。第１光調整部材１２８は、発光素子１２１や蛍光体が発する光に対する反射性および透光性を有する。第１光調整部材１２８樹脂部材１２２の上面から出射する光の量や出射方向を制御する。

【0071】

このように、変形例のセル１３０では、導光部材１１０を貫通する貫通孔１１３内に光源１３２Ｋを設けるので、セル１３０の厚さを薄くすることができる。セル１３０の厚さは、すなわち発光モジュールの厚さであるので、発光モジュールを液晶ディスプレイ等のバックライトに用いた場合に、バックライトの収納スペースを削減することが可能になる。

【0072】

本実施形態の発光モジュール２０では、セル３０によって構成することもでき、セル１３０によって構成することもできる。以下では、実施形態の発光モジュールという場合には、特に断らない限り、セル３０またはセル１３０のいずれかを含むことができるものとする。

【0073】

本実施形態およびその変形例の発光モジュール２０の動作について説明する。
発光モジュール２０では、第１領域２４に設けられた光源および第２領域２８に設けられた光源は、同時に点灯されず、交互に点灯される。第１領域２４に設けられた光源を点灯する期間を第１期間とし、第２領域２８に設けられた光源を点灯する期間を第２期間とする。第１期間では、端子４１ａに端子４１ｂよりも高い電圧（第１電圧）が印加され、第１領域２４の光源が点灯される。第１期間では、第２領域２８の光源は、点灯されない。第２期間では、端子４１ａに端子４１ｂよりも低い電圧（第２電圧）が印加され、第２領域２８の光源が点灯される。第２期間では、第１領域２４の光源は、点灯されない。第１期間および第２期間は、連続した期間であり、連続した期間が繰り返される。

【0074】

複数の光源が同時に発光する場合には、互いに隣接して配置されている光源は、自発光する光以外に隣接する光源からの影響を受け、発光する光同士は強め合って輝度が高くなる。第１領域２４では、光源に隣接する他の光源の個数が、第２領域２８の光源の場合よりも多い。そのため、第１領域２４の光源および第２領域２８の光源を同じ電流値で駆動すると、第１領域２４の方が、第２領域２８よりも輝度が高くなる。

【0075】

第１領域２４に設けられた光源３２ｆ，３２ｇ，３２ｊ，３２ｋの周囲には、それぞれ４個の光源が隣接して配置されている。これに対して、第２領域２８の光源３２ａ，３２ｄ，３２ｎ，３２ｒの周囲には、２個の光源がそれぞれ隣接して配置されている。第２領域２８の光源３２ｂ，３２ｃ，３２ｅ，３２ｈ，３２ｉ，３２ｍ，３２ｐ，３２ｑの周囲には、３個の光源がそれぞれ隣接して配置されている。

【0076】

発光モジュール２０の１６個の光源３２ａ～３２ｒを同時に発光させると、第１領域２４が発光する光の輝度が、第２領域２８が発光する光の輝度よりも高くなる。そのため、本実施形態の発光モジュール２０では、第１領域２４発光する光の輝度が、第２領域２８の発光する光の輝度にほぼ等しくなるように、第１領域２４の光源および第２領域２８の光源を交互に独立して駆動する。

【0077】

より具体的には、第１領域２４の光源および第２領域２８の光源を同一の駆動用電源で駆動する。そして、第１領域２４の光源を駆動する第１期間と、第２領域２８の光源を駆動する第２期間と、で駆動用の電源の極性を切り替える。第１期間および第２期間は、第１領域２４の発光する光の輝度が、第２領域２８の発光する光の輝度にほぼ等しくなるように調整される。

【0078】

なお、各光源を駆動する駆動用電源は、直流電流を出力する電源でもよいし、交流電流を出力する電源でもよい。駆動用電源を、直流電流を出力する電源とする場合には、後述するように、切替回路を設けることによって、発光モジュールに供給する電流の方向を切り替える。駆動用電源を、交流電流を出力する電源とする場合には、直接発光モジュールに接続することができるが、位相を調整する機能を有することによって、第１期間および第２期間を調整する必要がある。

【0079】

本実施形態の発光モジュールの使用方法について説明する。
図６は、本実施形態の発光モジュールの使用方法を例示する模式的なブロック図である。
図６に示すように、発光モジュール２０は、切替回路７０を介して、電源回路６０に接続される。電源回路６０は、たとえば定電流回路である。電源回路６０は、図示しないが調光制御回路によって、出力する定電流値が設定される。電源回路６０は、電流値の振幅を変更することによって定電流値を設定する定電流回路であってもよいし、一定の電流値を断続することによって実質的な低電流値を設定する定電流回路であってもよい。

【0080】

切替回路７０は、切替スイッチを含む。切替回路７０は、切替スイッチによって、電源回路６０の正負の出力を、発光モジュール２０の端子４１ａ，４１ｂに切り替えて接続する。具体的には、電源回路６０の“＋”と図示した正出力端子を端子４１ａに接続するときには、電源回路６０の“－”と図示した負出力端子を端子４１ｂに接続する。電源回路６０の正出力を端子４１ｂに接続するときには、電源回路６０の負出力を端子４１ａに接続する。

【0081】

切替回路７０は、制御回路８０に接続されており、制御回路８０から制御信号を供給されて、切替スイッチの接続を切り替える。制御回路８０が出力する制御信号は、たとえば、ハイレベルとローレベルとを有する２値の信号である。制御信号がハイレベルのときには、端子４１ａに電源回路６０の正出力が接続され、端子４１ｂに電源回路６０の負出力が接続される。制御信号がローレベルのときには、端子４１ａに電源回路６０の負出力が接続され、端子４１ｂに電源回路６０の正出力が接続される。制御信号がハイレベルとなる期間が第１期間であり、ローレベルとなる期間が第２期間である。

【0082】

制御回路８０は、たとえば、プログラムによって動作するコンピュータ装置であって、第１期間および第２期間は、プログラムによって設定される。発光モジュール２０が調光制御される場合には、各調光設定値に対する電流値ごとに、第１期間および第２期間がプログラムに設定される。切替回路７０および制御回路８０は、他の回路の一部であってもよいし、切替回路７０および制御回路８０は、一体として構成された回路であってもよい。また、切替回路７０および制御回路８０の少なくとも一方を電源回路６０と一体として構成するようにしてもよい。

【0083】

図７Ａおよび図７Ｂは、本実施形態の発光モジュールの使用方法を説明するための模式的な動作波形図である。
図７Ａおよび図７Ｂには、同一の調光設定値の場合に、第１領域２４の光源の発光する光の輝度が第２領域２８の光源の発光する光の輝度にほぼ等しくなるように、第１期間および第２期間の割り合いを調整する場合の動作波形の例が示されている。
すべての光源に同一の電流を流して、同一の輝度の光を発光させると、第１領域２４の光源の発光する光の輝度が、第２領域２８の光源の発光する光の輝度よりも高くなる傾向がある。そのため、図７Ａに示すように、初期的には、第１期間Ｔ１は、第２期間Ｔ２よりも短く設定される。

【0084】

発光モジュール２０の全体の輝度をみながら、輝度ムラが低減されるように、第１期間および第２期間を調整する。図７Ｂに示すように、第１期間Ｔ１１および第２期間Ｔ１２とすることによって、発光モジュール２０の全体の輝度ムラが低減される。この場合においては、第１期間Ｔ１１および第２期間Ｔ１２は、ほぼ等しく設定されている。

【0085】

このように、第１期間を、第２期間とほぼ等しい値から、第２期間よりも短い値に設定することによって、発光モジュール２０の発光面全体の輝度ムラを低減することができる。第１期間および第２期間の設定範囲は、光源の配置および接続によって適切に設定される。この例では、Ｔ１＋Ｔ２＝Ｔ１１＋Ｔ１２となるように、第１期間および第２期間の割り合いを調整したが、第１期間または第２期間の一方を固定し、他方を変化させることによって、輝度の調整を行うようにしてもよい。あるいは、輝度を設定する電流値に応じて、輝度設定ごとに第１期間および第２期間を独立して調整するようにしてもよい。

【0086】

図８Ａ～図８Ｃは、本実施形態の発光モジュールの動作を説明するための模式的な等価回路図である。
光源が発光する光の輝度は、光源に流れる電流が大きいほど高くなる。また、発光モジュール２０が発光する光の輝度は、発光している光源の数が多いほど高くなる。つまり、発光モジュール２０の発光する光の輝度は、発光モジュール２０を構成する光源に流れる電流および同時に発光する光源の数の関数となっている。そのため、回路構成ごとに、各光源に流れる電流に応じて、第１期間および第２期間を設定する必要がある。

【0087】

図８Ａの例では、第１領域の光源Ｄ１は、第２領域の２個の光源Ｄ２，Ｄ３の間に設けられている。光源Ｄ１～Ｄ３は、端子Ｃ１，Ｃ２間に並列に接続されている。光源Ｄ１と光源Ｄ２，Ｄ３とは、逆並列に接続されている。

【0088】

端子Ｃ１，Ｃ２間に電流Ｉを流すように電源回路を設定した場合には、第１期間では、光源Ｄ１に電流Ｉが流れ、第２期間では、２個の光源Ｄ２，Ｄ３に（１／２）×Ｉの電流がそれぞれ流れる。そのため、第１期間は、第２期間に等しいか、２個の光源Ｄ２，Ｄ３の輝度の強め合いの程度に応じて、第２期間よりも短くなるように設定される。

【0089】

図８Ｂの例では、第１領域の２個の光源Ｄ１ａ，Ｄ１ｂは、直列に接続されている。第２領域の２個の光源Ｄ２，Ｄ３は、光源Ｄ１ａ，Ｄ１ｂの直列回路に並列に接続されている。光源Ｄ１ａ，Ｄ１ｂの直列回路は、光源Ｄ２，Ｄ３に逆並列に接続されている。

【0090】

端子Ｃ１，Ｃ２間に電流Ｉを流すように電源回路を設定した場合には、第１期間では、２個の光源Ｄ１ａ，Ｄ１ｂに電流Ｉが流れ、第２期間では、２個の光源Ｄ２，Ｄ３に（１／２）×Ｉの電流がそれぞれ流れる。

【0091】

この例では、第１期間に発光する光源の個数と、第２期間に発光する光源の個数は、同数となっている。一方、光源Ｄ１ａ，Ｄ１ｂに流れる電流は、光源Ｄ２，Ｄ３に流れる電流の２倍とされている。したがって、この例の場合には、図８Ａの場合よりも第１期間を短く設定することが必要となる。光源Ｄ１ａ，Ｄ１ｂの輝度の強め合いの程度によっては、第１期間を第２期間よりも十分に短く設定する必要がある。

【0092】

図８Ｃの例では、第１領域の２個の光源Ｄ１ａ，Ｄ１ｂは、並列に接続されている。第２領域の２個の光源Ｄ２，Ｄ３は、並列に接続されており、光源Ｄ１ａ，Ｄ１ｂとは逆並列に接続されている。

【0093】

端子Ｃ１，Ｃ２間に電流Ｉを流すように電源回路を設定した場合には、第１期間では、２個の光源Ｄ１ａ，Ｄ１ｂに電流（１／２）×Ｉがそれぞれ流れ、第２期間では、２個の光源Ｄ２，Ｄ３に（１／２）×Ｉの電流がそれぞれ流れる。

【0094】

この例では、第１期間に発光する光源の個数と第２期間に発光する光源の個数が同じである。そして、第１期間に発光する光源に流れる電流値は、第２期間に発光する光源に流れる電流値とほぼ等しい。したがって、第１期間は、第２期間とほぼ等しく設定され得る。ただし、光源Ｄ１ａ，Ｄ１ｂの輝度の強め合い、および、光源Ｄ２，Ｄ３の輝度の強め合いの程度に応じて、第１期間および第２期間は調整される。

【0095】

上述では、各光源の輝度は、輝度または駆動電流、および、点灯する光源の個数によるものとしたが、隣接する光源間の距離や光の広がり等も関係するので、発光モジュール２０では、これらを含めて適切な輝度となるように、第１期間および第２期間が決定される。

【0096】

このようにして、発光モジュール２０は、発光面の輝度ムラを低減することができる。

【0097】

本実施形態の発光モジュール２０の効果について説明する。
本実施形態の発光モジュール２０では、発光モジュール２０の光源が配置されている面は、第１領域２４と第２領域２８とに区別されている。第１領域２４では、１つの光源により近い位置に配置された光源の個数が、他の１つの光源により近い位置に配置された光源の個数よりも多い光源が配置される領域である。第２領域２８は、第１領域２４に配置される光源以外の光源が配置される領域である。このように、発光モジュール２０の発光面を区別し、第１領域２４の光源を駆動する第１期間の長さと、第２領域の光源を駆動する第２期間の長さとを適切に設定することによって、発光モジュール２０の発光面の輝度ムラを低減することができる。

【0098】

本実施形態の発光モジュール２０では、第１領域２４の光源と第２領域２８の光源とは、端子４１ａ，４１ｂ間で、互いに逆極性となるように接続されている。そのため、端子４１ａ，４１ｂに接続される電源の極性を切り替えることによって、第１領域２４の光源への電源供給のための端子および第２領域２８の光源への電源供給のための端子を別に設けることなく、独立して駆動することができる。

【0099】

発光モジュール２０と電源回路６０との間に切替回路７０を設けて、制御回路８０によって切替回路７０の接続を切り替えることによって、第１領域２４の光源の発光と第２領域２８の光源の発光を容易に切り替えることができる。

【0100】

切替回路７０による接続の切り替えは、制御回路８０が生成する制御信号によって、容易に実現でき、第１期間および第２期間を調整することによって、発光モジュール２０の発光面の輝度ムラを容易に低減することができる。

【0101】

本実施形態では、光源と、その光源により近い位置にある光源との関係は、Ｘ軸方向あるいはＹ軸方向にそれぞれ互いに隣接して設けられているセル３０，１３０を構成する光源間の関係である。したがって、上述の光源間の関係を、互いに隣接するセル３０，１３０間と言い換えてもよい。

【0102】

また、セル３０，１３０から放射される光が次第に拡散して広がることを考慮すると、これらの各セル３０，１３０の発光領域の重なりによって、隣接する光源間の関係を決定することもできる。

【0103】

このように考える場合には、たとえば、図１の光源３２ｆを含むセル３０の発光領域は、光源３２ｂ，３２ｅ，３２ｊ，３２ｇをそれぞれ含むセル３０の発光領域からの影響にとどまらず、光源３２ａ，３２ｃ，３２ｋ，３２ｉをそれぞれ含むセル３０の発光領域の影響も受け得る。したがって、第１領域２４の光源３２ｆは、第２領域２８の光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｅ，３２ｇ，３２ｉ，３２ｊ，３２ｋに隣接しているとすることもできる。

【0104】

このような定義によっても、本実施形態の場合には、第１領域２４の光源に隣接する光源の個数は、８個であり、第２領域２８の光源に隣接する光源の個数は、３個または５個であり、第１領域２４と第２領域２８との区分は変わらない。

【0105】

セル３０の構成が、２×８の場合、つまり、Ｘ軸方向に４個のセル３０が２行にわたって設けられている発光モジュールの場合には、隣接数の定義は、後者とされる。セル３０の構成が２×８の場合は、第１領域の光源に隣接する光源の個数は、５個であり、第２領域の光源の隣接する光源の個数は、３個である。第１領域の光源は、隣接する第２領域の２つの光源の間に設けられていることになる。

【0106】

セル３０，１３０の形状は、説明してきたように平面視において正方形であってもよく、長方形や、円形としてもよい。

【0107】

また、上述とは異なる配光制御設計がされた発光モジュールであっても、複数の光源の発光領域の重なりによって、発光モジュールの発光面の輝度がばらつくとの観点から、上述の例と同様に考えることができる。すなわち、第１領域の光源は、平面視において、第２領域の２つの光源の間に設けられており、第１領域の光源と第２領域の光源との位置関係は、第１領域の光源の発光領域が、第２領域の２つの光源の発光領域と重なり合う程度の位置に配置されている。このような場合において、第１領域の光源を第１期間で点灯させ、第２領域の光源を第２期間で点灯させることによって、発光モジュールの発光面の全体の輝度ムラをより低減することが可能になる。

【0108】

（第２の実施形態）
より広い発光面積を有する面状光源は、発光モジュール２０を複数個組み合わせることによりできる。
図９Ａは、本実施形態に係る面状光源を例示する模式的な平面図である。
図９Ａに示すように、面状光源２１０は、１つまたは複数の発光モジュール２０を備える。複数の発光モジュール２０は、ＸＹ平面上に配列されている。この例では、Ｘ軸方向に４個、Ｙ軸方向に２個の発光モジュール２０が２次元に配列されている。

【0109】

面状光源２１０は、接続コネクタ２７０ａ，２７０ｂを含む。発光モジュール２０の端子４１ａが接続された配線は、接続コネクタ２７０ａに接続される。発光モジュール２０の端子４１ｂが接続された配線は、接続コネクタ２７０ｂに接続される。たとえば、接続コネクタ２７０ａ，２７０ｂには、上述した切替回路７０を介して電源回路６０が接続される。

【0110】

この例では、面状光源２１０は、８個の発光モジュールを接続して、面状光源２１０全体を同じ輝度で発光させる。また、複数の発光モジュール２０を１つまたは複数個を１組にして、部分的に異なる輝度で発光させてもよいし、同じ輝度で個別に発光させてもよい。

【0111】

図９Ｂは、図９ＡのＩＸＢ－ＩＸＢ’線における模式的な矢視断面図である。
図９Ｂに示すように、面状光源２１０を構成する複数の発光モジュール２０は、絶縁性の接続部材２５０を介して、配線基板２６０に接続されている。絶縁性の接続部材２５０は、たとえば樹脂製シートの両面に接着剤が塗布されたボンディングシートである。配線基板２６０は、たとえばポリイミド等の絶縁性の基材からなるフレキシブルプリント基板である。

【0112】

配線基板２６０は、配線パターン２６２を含む。この例では、配線パターン２６２は、接続部材２５０が設けられた面に対向する面に配置されている。さらに、配線基板２６０には、配線パターン２６２を覆う絶縁層２６６が設けられている。絶縁層２６６を設けることによって、配線パターン２６２間の絶縁を確保することができる。絶縁層２６６は、たとえばレジスト等である。

【0113】

配線基板２６０には、接続コネクタ２７０ｂおよびこの図に図示しない接続コネクタ２７０ａが設けられており、面状光源２１０は、外部回路と接続コネクタ２７０ａ，２７０ｂを介して電気的に接続することができる。

【0114】

接続部材２５０および配線基板２６０には、接続部材２５０および配線基板２６０を貫通するビア２７０が形成されている。ビア２７０のためのビアホールは、発光モジュール２０の配線層４０に達するまで形成されており、ビア２７０は、発光モジュール２０と配線基板２６０の配線パターン２６２とを電気的に接続する。ビア２７０は、発光モジュール２０の配線層４０に形成された端子４１ａ，４１ｂにそれぞれ接続されている。

【0115】

たとえば、配線基板２６０上に形成された配線パターン２６２は、各発光モジュール２０を並列に接続するように形成されている。ローカルディミングに対応するためには、配線パターン２６２は、１つまたは複数の発光モジュール２０ごとに接続するように形成されている。

【0116】

図５Ａで示した変形例のセル１３０を有する発光モジュールであっても、同様に複数の発光モジュールを配列して、絶縁基材１５０に設けられた配線層１５１で相互に接続することによって、面状光源とすることができる。この場合においては、絶縁基材１５０および配線層１５１が図９Ｂで示した配線基板２６０に対応する。

【0117】

本実施形態の面状光源２１０の効果について説明する。
本実施形態の面状光源２１０は、複数の発光モジュール２０を備えており、各発光モジュール２０は、発光面における輝度ムラを低減することができるので、より大きな面積の面状光源において輝度ムラの低減を実現することができる。

【0118】

本実施形態の面状光源２１０では、配線基板２６０に適切に配線パターン２６２を設けることによって、複数の発光モジュール２０を配線層４０の側で相互に接続することができ、必要な面積の光源を容易に実現することができる。

【0119】

以上説明した実施形態によれば２次元平面内の輝度ばらつきを低減した発光モジュール、面状光源および制御回路を実現することができる。

【0120】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

【符号の説明】

【0121】

２０ 発光モジュール、２２，２６ 境界、２４ 第１領域、２８ 第２領域、３０，１３０ セル、３２，３２ａ～３２ｒ，１３２Ｋ 光源、３４，１１０ 導光部材、４０，１５１ 配線層、４１ａ，４１ｂ 端子、４２～４９，５１，５２ 配線パターン、６０ 電源回路、７０ 切替回路、８０ 制御回路、２１０ 面状光源、２６０ 配線基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】